Thứ nhất, cáp quang không sợ nước vì nó được bảo vệ. Khi cáp quang được kéo thành sợi, có hai yêu cầu bảo vệ đối với sợi quang: một là sợi quang chịu ít ứng suất; hai là sợi quang phải chống thấm nước. Lớp ngoài cùng của cáp quang là lớp vỏ nhựa, lớp trong cùng là lớp vỏ kim loại, và lớp trong cùng là lớp phủ chống thấm nước, lớp phủ này sẽ nở ra khi tiếp xúc với nước. Lõi cáp được liên kết với nhau bằng chất bịt kín và các sợi quang.
Cáp quang có bốn lớp chống thấm nước, bao gồm: lớp vỏ nhựa, lớp vỏ kim loại, lớp chắn nước và lớp keo bôi trơn.
Vậy câu hỏi đặt ra là, lõi sợi có sợ nước không? Nó chẳng phải chỉ là thủy tinh thôi mà, nước có gì đáng lo ngại đâu?
Thực tế, anh ấy sợ nước.
Bạn có thể thắc mắc tại sao kính trong bể cá và cửa sổ nhà bạn lại không sợ nước mà lại chống thấm, và tại sao tất cả chúng đều được làm bằng kính.
Tại sao lõi sợi lại sợ nước?
Người ta thường tin rằng lõi sợi quang không bị ảnh hưởng bởi nước vì lớp thủy tinh có khả năng chống nước tuyệt vời. Tuy nhiên, trên thực tế, nước lại rất có hại cho cáp quang. Nếu nước xâm nhập vào cáp quang, nó sẽ làm hỏng sợi quang khi sợi đóng băng và giãn nở trong nước lạnh. Do đó, cáp quang cần được phủ một lớp chất bịt kín để ngăn hơi ẩm xâm nhập.
Các thí nghiệm cho thấy sự xâm nhập kéo dài của hơi ẩm vào cáp quang sẽ làm tăng tổn hao sợi quang, đặc biệt là ở bước sóng 1,55 µm.
Lý do sợi quang không ưa nước là vì sợi quang được cấu tạo từ các tứ diện thủy tinh silic-oxy (SiO4) liên kết với nhau, như thể hiện trong Hình 1. Trong mạng Si-O-Si, các nguyên tử oxy tồn tại dưới dạng cầu nối oxy.
Tuy nhiên, trong môi trường có nước, sau khi bề mặt thủy tinh hấp thụ hơi nước, một phản ứng thủy phân chậm xảy ra, dẫn đến sự phá vỡ liên kết silic-oxy trong mạng lưới ban đầu —Si—O—Si—, và cầu nối oxy trở thành oxy không liên kết như thể hiện trong Hình 2, dẫn đến các vết nứt trên thủy tinh, và các vết nứt tiếp tục lan rộng.
Dù là kính bể cá, kính cửa sổ hay kính sợi quang, tất cả đều dễ bị hư hại do nước. Điểm khác biệt là kính bể cá và kính cửa sổ rất dày, với độ dày lần lượt là 3 mm, 5 mm và 10 mm. Ngay cả một vết nứt 0,05 mm cũng sẽ không ảnh hưởng đến độ bền của kính. Không có thay đổi nào có thể nhìn thấy được.
Sợi quang thì khác. Đường kính của thủy tinh trong sợi quang chỉ là 0,125 mm, mỏng như sợi tóc người. Nếu có vết nứt 0,05 mm, đường kính của sợi quang sẽ giảm xuống còn 0,075 mm, khiến sợi rất dễ bị đứt. Hơn nữa, sự xuất hiện của các gốc OH cũng làm tăng khả năng hấp thụ ánh sáng của sợi quang. Đó là lý do tại sao kính bể cá và kính cửa sổ không bị ảnh hưởng bởi nước, trong khi thủy tinh sợi quang lại dễ bị hư hại do nước.
Trong trường hợp này, nếu cáp quang bị hư hỏng, lớp niêm phong của hộp nối không tốt và sợi quang trần bị lộ ra ngoài, tuổi thọ của sợi quang sẽ bị rút ngắn và sợi quang sẽ bị đứt tự nhiên do nước.
Do đó, nếu cáp quang được lắp đặt trong cống rãnh, các mối nối phải được cố định chắc chắn, và nếu bản thân cáp quang bị hư hỏng, cần phải sửa chữa. Không được để phần bên trong của cáp quang tiếp xúc với nước.
Thời gian đăng bài: 18/11/2022
